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[기술기고] 스프루, 로케이트링의 역할과 이젝팅 기구의 종류

Sprue, Runner, Gate System

[기술기고] 스프루, 로케이트링의 역할과 이젝팅 기구의 종류
[산업일보]

■ 스프루(Sprue) System
금형 입구에 위치, 사출기 노즐 구멍으로부터 사출된 용융 수지를 런너에 보내는 역할함

■ 스프루 및 노즐의 결합 상태
① 스푸루 구멍은 사출기의 노즐 구멍보다 커야한다.
② 사출기의 노즐 구멍과 스프루 구멍의 중심이 잘 맞아야 한다.
③ 노즐 R보다 스프루 부싱의 R이 저야한다.(R이 크므로서 노즐이 스프루 부싱에 완전하게 밀착돼 수지의 외부 분출을 막는다.)
④ 열처리를 해 내마모성을 높인다.

■ 스프루, 스프루부싱 및 노즐의 치수 결정
① 스프루 부싱의 R은 사출기 노즐 선단보다 1mm 정도 크게 하는 것이 바람직함
② 입구 직경은 사출기 노즐 구멍보다 0.5~1.0mm 정도 크게 가공한다.
③ 스프루 길이는 금형의 고정측 두께와 관련, 가능한 짧게 하는 것이 바람직함
④ 사출기의 스프루의 R 및 구멍의 직경은 작업하려는 사출기의 제원을 참고해 적용함
⑤ 스프루의 테이퍼는 보통 최소 2도를 하되 길이에 따라 2도~4도 정도로 한다.
⑥ 다이렉트 게이트 타입의 경우 스프루의 치수 및 형대가 바로 다이렉트 게이트 치수다.
⑦ 스프루 부위는 사출용액의 원활한 유동을 위해 표면을 랩핑한다.(랩핑 방향은 수지의 흐르는 방향으로 한다.)
⑧ 스프루 부싱의 재료는 SM50C, STC5~STC7, SCM4등을 사용한다.
⑨ 열처리를 할 경우 경도는 Hrc 40 이상으로 한다.

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■ 스프루 록크 핀
① 사출후 금형이 열릴 때 스프루가 제품과 함께 가동측에 붙은 상태로, 고정측에 확실히 이탈되도록 하기 위해 사용
② 갈퀴 형상이나 고정측 형판에 언더컷을 주어 스프루를 잡아당기에 한다.
③ 스프루록크 핀의 상단에 모인 재료는 콜드 슬러그웰 역할을 한다.

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■ 로케이트링(Locate Ring)
로케이트링(Locate Ring)은 금형의 상고정판(고정측) 중앙에 있는 카운터 보링 자리에 들어가며 사출성형기의 노즐과 금형의 스프루부싱의 중심을 맞추는데 사용되는 부품으로 일명 센터링이라고도 한다. 사출성형기의 종류에 따라 지름이 100, 120, 150mm 등으로 나뉘며 유럽쪽에서는 간혹 가동측의 하고정판 쪽에도 설치하는 경우가 있습니다. 공차는 사출기보다 -0.2정도 작게 관리하는 것이 좋다.

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■ 런너 록크핀
① 핀포인트 게이트 등에서 런너를 끌어당겨 성형품과 게이트를 분리 시키는 역할을 한다.
② 단이진 라운드 형상을 가장 많이 사용

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■ 이젝팅 기구
이젝팅(Ejecting)이란 사출성형이 된 제품을 금형에서 원활하게 취출하기 위한 것을 총칭한다.
① 밀핀(Ejector pin)에 의한 방식_밀핀의 종류는 원형 또는 각형, 판 모양으로 돼 있다.

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② 슬리브 밀핀 (Sleeve ejector pin)에 의한 방식_중앙에 구멍이 있는 보스나 둥근 원통형의 성형품을 밀어내는데 많이 사용

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■ 스트리퍼 밀판(Stripper plate)에 의한 방식
① 제품을 밀어낼 때 측벽에 큰 저항이 있는 상자 모양이나 원통 모양의 성형품
② 크랙이나 백화 현상이 없고 변형이 적은 것을 요구하는 성형품
③ 이젝터 핀 자국이 남지 않아야 되는 성형품(투명 제품)

※ 성형품의 파팅면이 복잡한 경우, 스트리퍼 플레이트의 대응으로 (b)와 같은 링을 사용함

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■ 공기압에 의한 밀어내기 방식(air ejection)
▶장점
① 밀판등의 기구가 필요 없어 금형 구조가 간단하다.
② 가동측이나 고정측 어느 것에도 쉽게 사용할 수 있음
③ 금형이 열리고 있는 사이에 임의의 위치에서 밀어내기가 가능함
④ 성형품과 코어 사이에 생기는 진공에 의한 문제를 해소해 준다.
⑤ 성형품의 임의의 위치에 공기 통로를 설치할 수 있다.
⑥ 균일한 공기 압력이 성형품 밑 바닥부분에 고르게 작용해야 변형을 일으키지 않음
⑦ 배관이 간단, 압축공기가 새도 성형품이 더렵혀 지지않고 작업상 위험도 없다.
⑧ 금형의 냉각작용도 겸할 수 있음

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▶단점
① 성형품에 따라 사용불가
② 공기압력에 한계가 있어 밀착력이 강한 제품 사용불가
③ 공기의 누출이 있으면 이젝터 힘이 크게 감소하므로 주의해야 함
④ 공기 배관 과 공이 압축기가 필요함

[기고=우진플라임 기술교육원 한선근 교수]
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